4.1.4 Лакокрасочные покрытия

Лакокрасочные покрытия (ЛКП) близки по своей природе к полимерным материалам. Как известно, обычно краска состоит из трех групп компонентов - пленкообразователя; наполнителей, пигментов; растворителя.

Шенкообразователь - это обычно органический, синтетический полимерный материал, образующий пленку при высыхании краски. Природные пленкообразователи (в частности, натуральная олифа - льняное масло) используются в настоящее время все реже. Пигменты (красители) придают краске необходимый цвет. В красках и эмалях на основе органических растворителей применяются в основном неорганические пигменты (окислы металлов), реже используются органические пигменты (в основном для создания красного, синего колеров). Наполнители в красках тоже в основном неорганической природы. Особенно много наполнителя - мела - в воднодисперсионных красках.

По типу используемого растворителя краски делятся на две большие группы: краски (эмали, лаки) на основе органических растворителей; воднодисперсионные краски (представляющие собой дисперсию, взвесь мельчайших частиц краски в воде).

Маркируются краски (эмали, лаки) обычно по типу пленкообразователя. Наиболее распространенные в быту краски и эмали на основе органических растворителей обозначаются:

• МА (масляные, с олифой в качестве пленкоообразователя);

• ПФ (пентафталевые);

• ГФ (глифталевые), (ПФ- и ГФ-эмали еще называют алкидными эмалями);

• НЦ (нитроцеллюлозные).

Воднодисперсионные краски (раньше их называли водоэмульсионными, что не совсем правильно) бывают: виниладетатные (ВА), акрилатные (АК), латексные и др.

Превращения ЛКП при нагревании

Лакокрасочное покрытие, образовавшееся после нанесения краски (эмали) и ее высыхания, представляет собой сочетание пленкообразователя и пигмента, наполнителя; растворитель по мере высыхания краски улетучивается. Когда на пожаре покрытие начинает нагреваться, органические его составляющие (в первую очередь это пленкообразователь) подвергаются термической деструкции.

Внешне это проявляется в том, что сначала покрытие темнеет.

Затем при температуре 200-400 °С происходит его обугливание (карбонизация). У наименее термостойких нитроцеллюлозных покрытий этот процесс начинается при 150 С

Образовавшийся при карбонизации пленкообразователя угольный остаток при температуре более 400 °С тоже, однако, не сохраняется, а постепенно выгорает. При подъеме температуры до 500 °С процесс этот практически завершается. [21]

Если пигмент в краске органический, то выгорает и он. Неорганический пигмент или продукт его разложения обычно остается. В лаковом покрытии пигмент и наполнители отсутствуют, поэтому оно выгорает полностью.

Соответственно протекающим процессам, меняется и то главное, что удается оценить при визуальном осмотре обгоревшего лакокрасочного покрытия - цвет покрытия.

Краска начинает постепенно темнеть при температуре 150-200°С. При 300 °С этот процесс происходит гораздо быстрее, чем при 200 °С. При 400 С слой краски интенсивно темнеет, обугливается в течение 10 минут нагрева, а затем, как показывают экспериментальные исследования, краска начинает светлеть, т.к. уголь выгорает. При 500 С процесс карбонизации и выгорания угольного слоя протекает так быстро, что уже через 10 минут нагрева краска имеет белый цвет, неотличимый от исходного (таблица 4.1.)

Таблица 4.1. Изменение цвета НЦ-, МА-, ПФ-покрытий при нагреве

т,°с	нц	МА, ПФ
200 300 400 500 600	среднее потемнение темный (черный)	легкое потемнение среднее потемнение
	черный цвет среднее потемнение цвет неорг. пигментов

Таблица 4.2. Изменение цветности белого воднодисперсионного покрытия при нагревании

Температура, °С	Цвет
100	белый
200	светложелтый
300	бежевый - коричневый
400	темнокоричневый- черный
500 и выше	белый

Из вышеизложенного следует, что исходить при определении степени термического поражения краски из принципа - чем краска темнее, чернее, тем, значит, в данной зоне было

горячее - нельзя. Это правило справедливо только до определенных температур.

При осмотре места пожара следует зафиксировать (словесное описание в протоколе осмотра, цветная фото- видеосъемка) цвет лакокрасочного покрытия в различных зонах места пожара. Кроме того, необходимо простейшим способом (соскобом) оценить его физико-механические свойства в тех-же зонах (при полном выгорании пленкообразователя оно будет легко отслаиваться, «сыпаться»).

В сомнительных, сложных случаях, а также для количественной оценки степени термических поражений лакокрасочного покрытия, отбирают пробы краски в количестве 1-2 грамм в каждой точке (см. раздел 5.3).

Исследование обгоревших остатков ЛКП позволяет получать информацию в следующих температурных зонах места пожара:

НЦ-покрытие -150-450 °С;

МА-, ПФ- и др. - 200-500 °С;

воднодисперсионные - 200-950 °С.

При температуре ниже 150-200 °С изменений в покрытиях, которые можно зафиксировать, практически не происходит. Выше 450-500 °С органическая составляющая ЛКП полностью выгорает и исследовать становится нечего. Лишь у воднодисперсионных красок верхняя температурная граница выше - за счет того, что они содержат в качестве наполнителя мел. Последний же разлагается при нагревании на окись кальция и углекислый газ при температуре 900-950 °С. И по тому, разложился или нет карбонат кальция (мел) можно узнать, достигала ли температура в исследуемой зоне 900-950 С.